David Matoušek. C++ bez předchozích znalostí

David Matoušek

C++ bez předchozích znalostí

Computer Press Brno 2016

K2237_sazba.indd 1

27.11.2015 12:06:31

C++ bez předchozích znalostí David Matoušek Obálka: Martin Sodomka Odpovědný redaktor: Martin Herodek Technický redaktor: Jiří Matoušek Objednávky knih: http://knihy.cpress.cz www.albatrosmedia.cz [email protected] bezplatná linka 800 555 513 ISBN 978-80-251-4640-8 Vydalo nakladatelství Computer Press v Brně roku 2016 ve společnosti Albatros Media a. s. se sídlem Na Pankráci 30, Praha 4. Číslo publikace 23 292. © Albatros Media a. s. Všechna práva vyhrazena. Žádná část této publikace nesmí být kopírována a rozmnožována za účelem rozšiřování v jakékoli formě či jakýmkoli způsobem bez písemného souhlasu vydavatele. 1. vydání

K2237_sazba.indd 2

27.11.2015 12:06:37

Obsah Předmluva Zpětná vazba od čtenářů

14

Zdrojové kódy ke knize

15

Errata

15

KAPITOLA 1 Úvod do programování v jazyce C++

17

Základní pojmy Proměnné a konstanty Typy příkazů

17 18 18

IDE – integrované vývojové prostředí IDE Dev-C++ Stažení a instalace Dev-C++

19 19 19

První program Klíčové položky nabídky Překlad programu Stručné vysvětlení zápisu programu

25 27 28 30

Pár zajímavostí Komentáře neboli poznámky Pomocné nástroje na Internetu

31 31 31

Rozdělení základních datových typů

31

KAPITOLA 2 Celočíselné datové typy

K2237_sazba.indd 3

13

33

Celá čísla se znaménkem a bez znaménka Celá čísla bez znaménka Celá čísla se znaménkem Charakteristiky celočíselných datových typů

33 34 35 35

Základní vstupně/výstupní operace Základní výstupní operace Základní vstupní operace

36 36 40

27.11.2015 12:06:37

Obsah

Pokročilejší operace s proměnnými a proudy Deklarace proměnné Výstupní manipulátory dec, hex, oct

40 40 41

Aritmetické operace s celými čísly Základní aritmetické operátory Unární aritmetické operátory Priorita a asociativita

42 42 43 44

Zadávání číselných literálů v různých soustavách

45

KAPITOLA 3 Datové typy pro reálná čísla Vlastnosti datových typů pro reálná čísla

47

Vstupně/výstupní operace z pohledu reálných čísel

49

Aritmetické operace s reálnými čísly Přípony pro rozlišení literálů reálných čísel

51 52

Implicitní a explicitní typové konverze Implicitní typové konverze Možné problémy implicitních převodů Když implicitní převod nestačí Explicitní typová konverze

52 52 54 54 55

Priorita a asociativita dosud probraných operátorů

56

KAPITOLA 4 Větvení programu

K2237_sazba.indd 4

47

59

Konstrukce logických výrazů Typ bool Relační operátory (operátory pro porovnání) Logické operátory Priorita a asociativita

59 59 59 60 61

Vývojové diagramy Příklad

62 62

Podmíněný příkaz if Základní varianta (bez větve při nesplnění podmínky) Varianta s příkazy v obou větvích Varianta s další podmínkou v záporné větvi

63 63 64 64

Používání bloků

65

27.11.2015 12:06:37

Obsah

Složitější větvení

66

Podmíněný příkaz switch

68

KAPITOLA 5 Cykly Cyklus while – cyklus s podmínkou na začátku PROG_01 – výpis řady čísel

71 72

Cyklus do..while – cyklus s podmínkou na konci PROG_02 – výpis řady čísel pomocí cyklu do..while Ošetření chybného zadání z klávesnice

73 73 74

Cyklus for – cyklus s určeným počtem opakování PROG_04 – výpis řady čísel pomocí cyklu for

77 78

Break – předčasné ukončení cyklu

79

Continue – vynechání jednoho kroku cyklu

80

KAPITOLA 6 Pole

83

Deklarace pole Vlastnosti polí v jazyce C++

83 84

Inicializace prvků pole

84

Základní operace s poli

85

Konstanty

86

Příklady Základní operace s jednorozměrným polem Základní operace s „dvourozměrným“ polem

87 87 89

Míříme k funkcím!

90

KAPITOLA 7 Funkce

K2237_sazba.indd 5

71

91

Základy používání funkcí Výhody používání funkcí: Obecný zápis funkce

91 91 91

Předávání parametrů hodnotou

92

Návratová hodnota Typ void

93 93

27.11.2015 12:06:37

Obsah

Příklady Funkce min Funkce pro práci s poli

94 94 95

Dopředná deklarace funkce

97

Základní knihovní funkce jazyka Matematické funkce Funkce pro práci se znaky Další užitečné funkce

99 99 100 100

Globální a lokální data

100

KAPITOLA 8 Datový typ ukazatel Deklarace proměnné typu ukazatel

103

Reference proměnné

103

Dereference ukazatele

104

Další informace k ukazatelům Ukazatel void* Hodnota NULL Velikost ukazatele Ukazatel na ukazatel Nové operátory a jejich priorita a asociativita

106 106 106 106 106 107

Dynamická alokace paměti Operátor new Operátor delete Příklad

107 108 108 108

KAPITOLA 9 Používání ukazatelů

K2237_sazba.indd 6

103

111

Předávání parametrů funkce přes ukazatel – výstupní parametry

111

Předávání parametrů funkce odkazem – výstupní parametry podruhé Deklarace proměnné typu odkaz (reference)

112 112

Ukazatelová aritmetika Přetypování ukazatele na logickou hodnotu Přetypování ukazatele na celé číslo

114 115 115

Souvislost ukazatele a pole

116

Problémy s používáním polí ve funkcích

117

27.11.2015 12:06:37

Obsah

KAPITOLA 10 Znaky Datový typ char

121

Funkce pro práci se znaky

123

Vstup a výstup znaků Použití funkce system Vstup znaků přes vstupní proud cin pomocí extraktoru Vstup znaků přes vstupní proud cin pomocí metody get Vstup znaků pomocí funkcí z knihovny conio.h

126 126 127 129 130

KAPITOLA 11 Řetězce

133

Datový typ char* Řetězcové literály Deklarace spojená s inicializací Operace

133 134 134 134

Funkce pro práci s řetězci

138

Vstup a výstup řetězců Vstup řetězců Výstup řetězců

142 142 143

Objektová podpora řetězců

144

KAPITOLA 12 Odvozené datové typy

K2237_sazba.indd 7

121

145

Definice nového datového typu

145

Přehled datových typů

145

Datový typ enum – výčet Další vlastnosti výčtu:

146 147

Datový typ struct – sktruktura Další vlastnosti struktury:

147 148

Datový typ union – sjednocení (unie)

151

Datový typ bitové pole

154

Datový typ class – třída

156

27.11.2015 12:06:37

Obsah

KAPITOLA 13 Operátory Rozdělení operátorů Rozdělení operátorů podle počtu operandů Rozdělení operátorů podle typu operace

157 157 158

Ternární operátor

158

Bitové operátory Bitová negace ~ Bitový součet | Bitový součin & Výlučný bitový součet ^ Posuv vlevo << Posuv vpravo >> Příklad použití

158 158 159 159 159 160 160 160

Operátory přiřazení

161

Operátor čárka (operátor zapomenutí)

162

Souhrnná tabulka priority a asociativity operátorů

163

Přetěžování operátorů

163

KAPITOLA 14 Direktivy, paměťové třídy, modulární programování

K2237_sazba.indd 8

157

165

Direktivy (příkazy preprocesoru) #include (česky zahrnout) #define (česky definovat) #if, #else, #elif, #ifdef, #ifndef, #endif (řízení překladu) #pragma pack (zarovnání)

165 165 166 167 167

Paměťové třídy Auto (automatická proměnná) Register (registrová proměnná) Static (statická proměnná) Příklad Extern (externí  vnější proměnná)

168 168 169 170 170 171

Modulární programování Používané pojmy: Příklad

171 172 172

27.11.2015 12:06:37

Obsah

KAPITOLA 15 Přetížení funkcí a implicitní parametry funkcí

177

Přetížení funkcí Přetížení funkce pomocí typů parametrů Přetížení funkce pomocí počtu parametrů

177 177 179

Implicitní parametry funkcí Dopředná deklarace a implicitní parametry funkce

180 182

KAPITOLA 16 Základy objektově orientovaného programování

183

Definice třídy Třída TClovek – 1. varianta (základní)

184 185

Problematika zapouzdření a inline metody Třída TClovek – 2. varianta (zapouzdření a inline metody)

188 188

Konstruktory Třída TClovek – 3. varianta (s parametrickým konstruktorem) Jak funguje standardní kopírovací konstruktor

190 191 192

Destruktor Třída TClovek – závěrečná varianta

193 194

Dědičnost – základní informace Krátký příklad na vysvětlení základů dědičnosti Změna přístupových úrovní při dědění

198 199 202

KAPITOLA 17 Přetěžování operátorů, výjimky Přetěžování operátorů Přetížení operátoru přiřazení Přetížení insertoru

203 203 205

Výjimky Výjimka je třída aneb hierarchie standardních výjimek Syntaxe Příklad – vylepšení třídy TClovek

207 208 208 209

KAPITOLA 18 Proudová knihovna a práce se soubory Hierarchie proudů

K2237_sazba.indd 9

203

213 213

27.11.2015 12:06:37

Obsah

Standardně deklarované proudy

213

Metody proudů ios, istream a ostream

214

Souborové proudy Otevření souboru Zavření souboru Test úspěšnosti operace

216 217 217 218

Příklady PROG_01 – Zápis čísel do souboru PROG_02 – Čtení čísel ze souboru PROG_03 – Práce s binárním souborem

218 218 220 221

KAPITOLA 19 Třída string

227

Stručný popis Konstruktory Operátory Vybrané metody

227 227 228 229

Příklad

230

KAPITOLA 20 Parametry a návratová hodnota programu

233

Parametry argc a argv

233

Návratová hodnota

235

Program na kopírování souborů

235

PŘÍLOHA A Číselné soustavy a reprezentace čísel

239

Jednotky informací

239

Číselné soustavy Hornerovo schéma Dvojková soustava Šestnáctková soustava

240 240 240 240

Reprezentace celých čísel v paměti počítače Celá čísla bez znaménka Celé čísla se znaménkem Uložení vícebajtových hodnot do paměti

241 241 241 243

K2237_sazba.indd 10

27.11.2015 12:06:37

Obsah

Reprezentace čísel v plovoucí řádové čárce v paměti počítače Standard IEEE 754

244 244

Logické operace NOT – logická negace (inverze) AND – logický součin OR – logický součet XOR – výlučný logický součet Souvislost s jazykem C++

245 245 245 246 246 246

PŘÍLOHA B Popis vývojového prostředí Dev-C++

247

Položky nabídky Soubor Editace Hledat Zobrazit Projekt Spustit Nástroje AStyle Okna Nápověda – klasické položky nápovědy (bez komentáře)

247 247 248 249 249 251 256 258 260 260 261

Ukázka ladění programu

261

Slovo závěrem

263

Seznam doporučené literatury pro další studium

264

Rejstřík

265

K2237_sazba.indd 11

27.11.2015 12:06:37

K2237_sazba.indd 12

27.11.2015 12:06:37

Předmluva Kniha, kterou právě držíte v ruce, je určena zájemcům, kteří se chtějí naučit programovat v jazyce C++. Provádí čtenáře od začátků programování až k pokročilým záležitostem, jako je objektově orientované programování a práce se soubory. Text je doplněn četnými příklady. Prakticky se pracuje s vývojovým prostředím Dev-C++, které bylo zvoleno především s ohledem na nízké nároky při instalaci, dobrou lokalizaci do češtiny a relativně snadné ovládání. Prostředí je volně k dispozici, je poskytováno na základě GNU licence. V úvodní kapitole jsou vysvětleny základní pojmy programování, projdeme instalaci vývojového prostředí (IDE) Dev-C++ a sestavíme první program. Nakonec se seznámíme se základním dělením datových typů. Kapitoly 2 a 3 jsou věnovány datovým typům pro celá a reálná čísla. Jsou také vysvětleny základní vstupně/výstupní operace (načítání čísel z klávesnice a jejich výpis na obrazovku) a operátory. Pozornost je věnována i problematice tzv. konverzí (převodů hodnot různých datových typů). Kapitoly 4 a 5 jsou věnovány větvení programu pomocí příkazů if a switch a konstrukci cyklů typu while, do...while a for. Použita jsou i související klíčová slova break a continue. Kapitola 6 vysvětluje pojem pole, základní operace s poli a směřuje výklad k používání funkcí. Kapitola 7 ukazuje používání funkcí (tedy podprogramů) za účelem přehlednější tvorby programů v jazyce C++. Je vysvětleno předávání parametrů hodnotou a návratová hodnota. Poté je vytvořena skupina funkcí pro práci s poli a jsou uvedeny základní knihovní funkce (tedy již hotové funkce). Závěr je věnován otázce globálních a lokálních proměnných. Kapitoly 8 a 9 jsou věnovány ukazatelům. Jsou vysvětleny pojmy reference a dereference, dynamická alokace paměti (operátory new a delete), předávání parametrů přes ukazatel a předávání parametrů odkazem. Jsou také zařazeny pokročilejší záležitosti, jako jsou ukazatelová aritmetika a souvislost ukazatele s polem. Kapitoly 10 a 11 se zaměřují na znaky a řetězce. Je vysvětlen způsob reprezentace znaků a řetězců, jsou předvedeny základní knihovní funkce pro práci s těmito typy dat společně se vstupně/výstupními operacemi. Kapitola 12 popisuje odvozené datové typy. Kromě úvodního rozdělení datových typů jsou postupně probírány nové datové typy: výčet, struktura, sjednocení a bitové pole. Datový typ třída je popsán samostatně až v kapitole 16. Kapitola 13 je zařazena jako shrnutí operátorů. Doplněny jsou informace k dalším operátorům, jako jsou ternární operátor, bitové operátory, operátory přiřazení, operátor čárka a na závěr je uvedena přehledová tabulka priority a asociativity všech operátorů.

13

K2237_sazba.indd 13

27.11.2015 12:06:37

Předmluva

Kapitola 14 představuje modulární programování, tedy tvorbu programů založenou na více zdrojových souborech (používá se pro tvorbu rozsáhlejších programů). Souběžně s tím jsou vysvětleny direktivy překladu a paměťové třídy proměnných. Kapitola 15 vysvětluje pojmy přetížení funkcí a implicitní parametry funkcí. Kapitola 16 je úvodem do objektově orientovaného programování (OOP). Vysvětluje jeho výhody a základní rysy na postupně budovaném příkladu třídy TClovek. Jsou tak postupně vysvětleny pojmy: atribut, metoda, zapouzdření, přístupové úrovně, konstruktor, destruktor. Rovněž se seznámíme s pokročilejšími termíny, jako je mělká a hluboká kopie nebo statické a konstantní členy třídy. Na závěr je pak vysvětlen pojem dědičnost. Kapitola 17 ukazuje možnosti přetěžování operátorů (možnost definovat vlastní význam operace pro danou třídu) a použití výjimek (řeší havarijní stavy programu). Kapitola 18 popisuje další možnosti proudové knihovny a ukazuje použití proudů pro ovládání souborů. Kromě textových souborů je ukázána i práce s binárními soubory. Kapitola 19 je věnována třídě string, která zjednodušuje práci s řetězci. Kapitola 20 se zaměřuje na „napojení“ programu na zbytek operačního systému. Řeší parametry příkazové řádky programu a návratovou hodnotu programu. Vše je předvedeno na příkladu programu pro kopírování souborů. Příklad používá pokročilejší práci se soubory včetně datového bufferu. Dále jsou zařazeny dvě přílohy. Příloha A vysvětluje číselné soustavy a reprezentaci čísel v počítači. Jedná se o vysvětlení základních a násobných jednotek informace, převody mezi číselnými soustavami, reprezentaci celých čísel bez znaménka a se znaménkem a reprezentaci čísel v plovoucí řádové čárce. Dále jsou vysvětleny základní logické operace. Příloha B je věnována stručnému popisu vývojového prostředí Dev-C++ (popis položek nabídky) a také ukazuje ladění programu na krátkém příkladu.

Zpětná vazba od čtenářů Nakladatelství a vydavatelství Computer Press, které pro vás tuto knihu připravilo, stojí o zpětnou vazbu a bude na vaše podněty a dotazy reagovat. Můžete se obrátit na následující adresy: Computer Press Albatros Media a.s., pobočka Brno IBC Příkop 4 602 00 Brno nebo [email protected] Computer Press neposkytuje rady ani jakýkoli servis pro aplikace třetích stran. Pokud budete mít dotaz k programu, obraťte se prosím na jeho tvůrce.

14

K2237_sazba.indd 14

27.11.2015 12:06:37

Zdrojové kódy ke knize

Zdrojové kódy ke knize, Z adresy http://knihy.cpress.cz/K2237 si po klepnutí na odkaz Soubory ke stažení můžete přímo stáhnout archiv s ukázkovými kódy.

Errata Přestože jsme udělali maximum pro to, abychom zajistili přesnost a správnost obsahu, chybám se úplně vyhnout nelze. Pokud v některé z našich knih najdete chybu, ať už chybu v textu nebo v kódu, budeme rádi, pokud nám ji oznámíte. Ostatní uživatele tak můžete ušetřit frustrace a pomoci nám zlepšit následující vydání této knihy. Veškerá existující errata zobrazíte na adrese http://knihy.cpress.cz/K2237 po klepnutí na odkaz Soubory ke stažení.

15

K2237_sazba.indd 15

27.11.2015 12:06:37

K2237_sazba.indd 16

27.11.2015 12:06:37

KAPITOLA

Úvod do programování v jazyce C++

1

V této kapitole:  Základní pojmy  IDE – integrované vývojové prostředí  První program  Pár zajímavostí  Rozdělení základních datových typů

V této úvodní kapitole se seznámíme s úplnými základy programování, které jsou společné nejen pro programovací jazyk C++, ale pro všechny programovací jazyky. Budou vysvětleny základní pojmy (termíny), které budeme v dalším textu používat. Vzhledem k obsáhlosti celé problematiky budeme výklad pojmů „dávkovat“ a s dalšími (složitějšími) termíny se budeme seznamovat postupně v následujících kapitolách.

Základní pojmy Než začneme psát jakýkoli program, musíme si provést rozbor řešeného problému. Pokud tuto fázi vynecháme („To je přeci otrava – přemýšlet, lepší je začít psát program!“), může se nám lehce stát, že tvorbou programu strávíme mnohem více času, než jsme původně předpokládali. Následně pak dojdeme k tomu, jaké činnosti má počítač provádět a v jakém pořadí. Přesný návod, jak vyřešit daný typ úlohy, se nazývá algoritmus. Pro zápis algoritmu do počítače používáme speciální programovací jazyk. Programovací jazyk musí být sestaven tak, aby bylo možno snadno vyjadřovat algoritmy a aby byl blízký lidskému uvažování. Počítačový program vznikne tak, že algoritmus vyjádřený v programovacím jazyce převedeme do tvaru spustitelného na počítači. Přechod od algoritmu zapsaného v programovacím jazyce k programu spustitelnému na počítači se nazývá překlad a provádí jej speciální program označovaný jako překladač (kompilátor). Překladem se zdrojový text (je zapsaný v programovacím jazyce) převede do tzv. binární formy, což je vlastně sled instrukcí, které bude provádět procesor počítače.

17

K2237_sazba.indd 17

27.11.2015 12:06:37


Činnost, kterou počítač provádí při vykonávání programu, označujeme jako proces. Označení proces je na místě, přetváří vstupní údaje na výstupní. zdrojový text programu (program zapsaný v programovacím jazyce) překladač spustitelný soubor .EXE (program zapsaný v binárním tvaru)

Obrázek 1.1. Průběh překladu (zjednodušeno)

Pro správný zápis programu pomocí programovacího jazyka musíme dodržet syntaxi (věcnou správnost) a sémantiku (význam konstrukcí): 

Syntaxe popisuje, z čeho se může skládat zápis programu. Určuje například tzv. klíčová slova. Nemůžeme tedy použít slova, která daný programovací jazyk nezná. Syntaktická kontrola pak znamená, že se kontroluje dodržení korektnosti zdrojového textu (tedy „dodržení pravopisu“).  Sémantika přiřazuje jednotlivým konstrukcím jazyka význam. Je jistě možné napsat syntakticky správný program, který však nemá správný smysl. Syntaxe + sémantika = správně fungující program

Proměnné a konstanty Předměty, se kterými program pracuje (čte jejich hodnoty nebo je mění), nazýváme data. Může se jednat o čísla, znaky apod. Většina dat obvykle během provádění programu mění svůj obsah, proto je označujeme jako proměnné. Data, jejichž hodnota se v průběhu provádění programu nemění, označujeme jako konstanty.

Typy příkazů Zápis programu v programovacím jazyce se skládá z popisu použitých dat (tzv. deklarace) a z jednotlivých příkazů. Nejčastějšími variantami příkazů jsou: 

deklarace proměnné – nahlášení datového typu a názvu proměnné, kterou budeme používat (překladač pak může sledovat, jestli s proměnnými provádíme správné operace, a kontroluje, zda má dost paměti),  příkaz vstupu – příkaz, který zajistí načtení dat například z klávesnice nebo jiného vstupního zařízení (například ze souboru),

18

K2237_sazba.indd 18

27.11.2015 12:06:37

IDE – integrované vývojové prostředí



příkaz výstupu – příkaz, který vypíše data například na obrazovce nebo je uloží do jiného výstupního zařízení (například do souboru),  přiřazovací příkaz – příkaz, který přiřadí do proměnné novou hodnotu,  větvení – příkaz, který podle určité podmínky rozdělí další postup do více cest,  volání podprogramu – příkaz, který provede dříve vytvořenou část programu; takto můžeme například provést výpočet funkce sin(x), pokud je tento podprogram v daném jazyce k dispozici; rovněž můžeme vytvářet vlastní podprogramy (funkce).

IDE – integrované vývojové prostředí V souvislosti s programováním se zkratka IDE objevuje s anglickým souslovím Integrated Development Environment. Tedy doslovně přeloženo jako „integrované vývojové prostředí“. IDE znamená pro programátora komfort, kdy v rámci jediného programu (přesněji aplikace) zapíše zdrojový text, nastaví (pokud je to nutné) parametry překladu, provede překlad, testuje a ladí činnost hotového programu. Existuje řada překladačů jazyka C++, které však vyžadují další znalosti uživatele, což je pro začátečníky nevýhodné. Totiž, pokud nemáme k dispozici IDE, musíme napsat zdrojový text například v poznámkovém bloku a poté spustit překlad pomocí příkazové řádky obvykle s použitím speciálního dávkového souboru. Možnosti ladění jsou v takovém případě velmi omezené.

IDE Dev-C++ Vývojových prostředí existuje celá řada. K nejznámějším patří Microsoft Visual Studio od Microsoftu nebo C++ Builder od firmy Embarcadero (původně Borland). My jsme pro tuto knihu vybrali vývojové prostředí Dev-C++, které je vyvíjeno na základě licence GNU pod hlavičkou Bloodshed Software. Důvody byly: dobrá znalost tohoto prostředí, časově neomezená licence pro nekomerční použití, nízké nároky při instalaci a částečná lokalizace prostředí do češtiny (většina příkazů hlavní nabídky je v češtině, ale například chyby překladu jsou hlášeny v angličtině). Vývojové prostředí Dev-C++ lze stáhnout ze stránek http://www.bloodshed.net/dev/devcpp.html. Instalační soubor verze 5.9.2 z února 2015 měl velikost okolo 45 MB (tedy mnohem méně než ostatní výše uváděné produkty).

Stažení a instalace Dev-C++ Odkaz pro stažení instalace Dev-C++ je možné najít na výše uvedených stránkách (http://sourceforge.net/ projects/orwelldevcpp/) nebo lze použít přímý odkaz (jak také ukazuje obrázek 1.2).

19

K2237_sazba.indd 19

27.11.2015 12:06:37


Obrázek 1.2. Stažení instalačního programu ze stránek SourceForge

Instalační soubor stáhneme pomocí tlačítka Download. Spustíme instalaci pomocí souboru s názvem (název může být upraven při stažení novější verze): Dev-Cpp 5.9.2 TDM-GCC 4.8.1 Setup.exe. Nejdříve je provedena dekomprese a následně se zobrazí dialog pro volbu jazyka instalace dle obrázku 1.3. Vybereme Cesky a potvrdíme stiskem tlačítka OK.

Obrázek 1.3. Volba jazyka instalace

Následuje dialog s licenčním ujednáním dle obrázku 1.4, který je nutné potvrdit stiskem tlačítka Souhlasím.

20

K2237_sazba.indd 20

27.11.2015 12:06:37


Obrázek 1.4. Dialog s licenčním ujednáním

Obrázek 1.5. Volba součástí pro instalaci

Následuje dotaz na výběr součástí pro instalaci dle obrázku 1.5. Zde kromě jiného dochází k asociaci s koncovkami souborů, které se používají v jazyce C++. Doporučujeme ponechat výchozí nastavení (vše vybrané) a poté pokračovat stiskem tlačítka Další. V této verzi je pro instalaci třeba asi 330 MB diskového prostoru.

21

K2237_sazba.indd 21

27.11.2015 12:06:37


Nakonec je třeba vybrat adresář, do kterého bude instalace provedena, viz obrázek 1.6. Doporučujeme ponechat výchozí volbu a pokračovat stiskem tlačítka Instalovat.

Obrázek 1.6. Volba adresáře pro provedení instalace

Poté se již rozbíhá instalace, jak dokumentuje obrázek 1.7.

Obrázek 1.7. Průběh vlastní instalace

22

K2237_sazba.indd 22

27.11.2015 12:06:38


Na závěr se zobrazí dialog dle obrázku 1.8, který umožňuje přímé spuštění vývojového prostředí. Volbu Spustit program Dev-C++ necháme aktivní a stiskneme tlačítko Dokončit.

Obrázek 1.8. Dokončení instalace

Následně se objeví tři velmi podobné dialogy dle obrázků 1.9 až 1.11, které slouží pro konfiguraci prostředí. Jedná se o možnost změny jazyka instalace, schématu a nástrojů. Poslední dialog potvrzuje dokončení konfigurace.

Obrázek 1.9. Volba jazyka

23

K2237_sazba.indd 23

27.11.2015 12:06:38


Obrázek 1.10. Volba schématu

Obrázek 1.11. Dokončení konfigurace

Následně již nabíhá prostředí.

24

K2237_sazba.indd 24

27.11.2015 12:06:38

První program

První program Nyní tedy můžeme vytvořit svůj první program v jazyce C++. Spustíme vývojové prostředí Dev-C++ (pokud již není spuštěno) a pomocí příkazu nabídky Soubor  Nový  Projekt (viz obrázek 1.12) vyvoláme dialog volby typu projektu dle obrázku 1.13.

Obrázek 1.12. Založení nového projektu

V dialogu volby typu projektu dle obrázku 1.13 se přepneme na kartu Basic a jako typ projektu zvolíme Console Application. Konzolová aplikace je typ aplikace pro operační systém Windows, která pracuje v textovém režimu (jako MS-DOS okno). Dále vybereme projekt typu C++ Projekt. V textovém poli Jméno zadáme název projektu PRVNI. Pokračujeme stiskem tlačítka Ok.

Obrázek 1.13. Volba typu a názvu projektu

Následně se zobrazí dialog dle obrázku 1.14, což je klasický dialog volby adresáře pro uložení projektu. Zvolíme příslušnou složku a pokračujeme tlačítkem Uložit. Zápis našeho prvního programu dokumentuje obrázek 1.15. Soubor byl standardně pojmenován jako MAIN.CPP (main = hlavní program, CPP značí zkratku pro „cé plus plus“). Všimněte si, že textový editor rozlišuje syntaxi pomocí barev a stylů písma. Příkazy preprocesoru (povíme si o nich podrobněji v průběhu našeho seznamování s jazykem C++) se značí zeleně,

25

K2237_sazba.indd 25

27.11.2015 12:06:38


tučně jsou označena klíčová slova jazyka C++, červeně speciální znaky, modře textové řetězce a fialově zápisy čísel.

Obrázek 1.14. Volba adresáře pro uložení souborů projektu

Obrázek 1.15. Zápis programu v textovém editoru

26

K2237_sazba.indd 26

27.11.2015 12:06:38

První program

Výpis programu je ještě uveden v textové formě níže. MAIN.CPP #include using namespace std; int main(int argc, char** argv) { cout<<“Dev-C++“; return 0; }

Klíčové položky nabídky Na začátku naší práce s vývojovým prostředím Dev-C++ vystačíme pouze s několika málo příkazy z nabídek Soubor a Spustit, pro informaci jsou tyto dvě nabídky uvedeny formou obrázku 1.16. Nabídka Soubor obsahuje známé příkazy. Nejčastěji budeme používat příkaz Nový buď pro založení nového projektu, nebo pro vložení nového zdrojového souboru do stávajícího projektu. Příkaz Zavřít projekt zavře aktuální projekt, ale neukončí vývojové prostředí. Příkaz Zavřít zavře aktuální zdrojový soubor otevřený v editoru. Více nyní vědět nemusíme. Příkazem Otevřít projekt nebo soubor otevřeme dříve vytvořený projekt nebo zdrojový soubor (který jsme třeba nedopatřením zavřeli).

Obrázek 1.16. Nabídky Soubor a Spustit

27

K2237_sazba.indd 27

27.11.2015 12:06:39


Nabídka Spustit obsahuje čtyři klíčové příkazy, které jsou svými názvy velmi podobné, proto vysvětlíme rozdíly (viz obrázek 1.16): 

Zkompilovat F9 – přeloží aktuální projekt, vznikne cílový spustitelný soubor s koncovkou EXE,  Spustit F10 – spustí dříve vytvořený cílový soubor (nový překlad se neprovádí),  Zkompilovat a spustit F11 – pokud došlo ve zdrojovém souboru ke změnám, provede nový překlad; pokud je překlad v pořádku, spustí následně program,  Překompilovat vše F12 – provede opětovný překlad všech zdrojových souborů v projektu.

Překlad programu Nyní již víme, že nejsnazší způsob pro překlad a následné spuštění programu je použít zkratkovou klávesu F11 (vyvolá se příkaz Zkompilovat a spustit). Před prvním překladem budeme dotázáni na název zdrojového souboru proto, aby vývojové prostředí mohlo pod tímto názvem soubor uložit. Výchozí název MAIN.CPP lze změnit, obvykle však tento název ponecháme. Viz obrázek 1.17. Při opětovných překladech již vývojové prostředí ukládá zdrojové soubory automaticky. Situaci po úspěšném překladu zachycuje obrázek 1.18, následně je přeložený program spuštěn v konzoli, jak dokladuje obrázek 1.19.

Obrázek 1.17. Dialog pro volbu názvu zdrojového souboru pro jeho uložení

28

K2237_sazba.indd 28

27.11.2015 12:06:39

První program

Je možné, že se vám nepodaří zdrojový text opsat správně. Hlášení chyb je sice v angličtině, ale chybu lze rozeznat pomocí čísla řádku. Dále víme, že například klíčová slova jsou psána tučně (uděláme-li chybu při zápisu klíčového slova, nebude příslušné slovo vyobrazeno tučně).

Obrázek 1.18. Situace po překladu, v dolní části jsou informace o výsledcích překladu

Výsledkem běhu programu je výpis textu Dev-C++. Prostředí samo dále vypíše hlášení ohledně času běhu programu (zhruba 20 ms) a návratové hodnotě 0. Rovněž vloží čekání na stisk klávesy, aby bylo možné si vypsané výsledky prohlédnout. Viz obrázek 1.19.

Obrázek 1.19. Běh programu v konzoli

29

K2237_sazba.indd 29

27.11.2015 12:06:39


Stručné vysvětlení zápisu programu V této chvíli není možné zcela vysvětlit konstrukce, které jsou v zápisu tohoto jednoduchého programu použity. Pokusme se o to alespoň stručně pomocí obrázku 1.20. vložení hlavičkového souboru s prostředky pro vstup a výstup programu

#include

pokyn pro výběr prostoru jmen std (standard), například bude známé jméno cout

using namespace std; hlavní program v jazyce C++

int main(int argc, char** argv) { cout<<"Dev-C++"; výpis textu na obrazovku pomocí cout return 0;

ukončení programu, operačnímu systému se předá výsledek 0

} Obrázek 1.20. Rozbor programu

Na začátku zdrojového textu se obvykle uvádí tzv. direktivy neboli příkazy preprocesoru. Tyto příkazy rozeznáme podle toho, že začínají symbolem # (mřížka). Příkaz #include slouží pro vložení zdrojového souboru s názvem iostream (input/output stream, tedy vstupně/výstupní proudy; proudy jsou v jazyce C++ prostředky pro vstup a výstup programu; například načtení dat z klávesnice nebo výpis na obrazovku, již v kapitole 2 se dozvíme, jak se proudy používají). Příkaz using namespace std; vybere k použití prostředky poskytované tzv. jmenným prostorem std (standard). Do tohoto prostoru patří zejména prostředky cin (vstupní konzolový proud, používá se pro načtení dat z klávesnice) a cout (výstupní konzolový proud, používá se pro výpis dat na obrazovku). Jazyk C++ používá (podobně jako většina jiných programovacích jazyků) blokovou strukturu. Program lze rozdělit do určitých celků, tzv. podprogramů, které se v případě jazyka C++ nazývají funkce. Hlavní program je pak zapsán jako funkce main (česky hlavní). Každá funkce může mít návratovou hodnotu a parametry (o tom později v kapitole 7). V hlavním programu je zapsán příkaz výstupu, který do proudu cout odešle uvedený textový řetězec. V programu to způsobí vypsání příslušného řetězce na obrazovce. Program je zakončen příkazem return 0; (návrat), který ukončí jeho běh a operačnímu systému předá návratový kód. Zde zvolená hodnota 0 se většinou používá jako znamení, že program doběhl normálně (bez hlášení chyby). Různými hodnotami návratových kódů můžeme operačnímu systému sdělovat různé chyby, které při své činnosti program zjistil.

30

K2237_sazba.indd 30

27.11.2015 12:06:39

Pár zajímavostí

Pár zajímavostí Na tomto místě připojíme pár zajímavostí, které se mohou hodit při běžném psaní programů.

Komentáře neboli poznámky Pokud potřebujeme určitou část zdrojového textu označit poznámkou (neboli napsat k ní komentář), lze použít dvě varianty: 1. Jedná-li se o krátký komentář, který se vejde na jeden řádek, použijeme dvě lomítka a za ně zapíšeme komentář. Například: cout<<“Dev-C++“; //vypíše Dev-C++

2. Jedná-li se o delší komentář na více řádků, začneme kombinací lomítko – hvězdička, poté zapíšeme příslušný text a komentář ukončíme opačnou kombinací, tedy hvězdička – lomítko. Například: /*toto je komentář, který zabírá více řádků*/

Komentáře slouží pouze pro orientaci ve zdrojovém textu. Všechny komentáře překladač ignoruje. Proto také komentáře často používáme k tomu, abychom určitou část zdrojového textu „vypustili“. Říkáme, že tuto část textu „zakomentujeme“. Překladač pak tuto část nepřeloží (tedy „vynechá“).

Pomocné nástroje na Internetu Na internetu lze nalézt mnoho užitečných informací k programování. Doporučujeme zejména stránky: 

www.cplusplus.com – zde je k dispozici řada informací k jazyku C++, například podrobnější výklad klíčových slov a knihoven, nápověda a tutoriály. Text je v angličtině.  cpp.sh – zajímavé stránky obsahující tzv. C++ Shell. Jedná se o online překladač jazyka C++. Můžete ho používat zejména pro testování krátkých programů, a přitom nepotřebujete mít v počítači nainstalovaný překladač jazyka C++.

Rozdělení základních datových typů V následujících kapitolách se postupně seznámíme s datovými typy pro uložení různých hodnot. To nám dovolí vytvářet programy, které budou například schopny provádět jednoduché matematické operace.

31

K2237_sazba.indd 31

27.11.2015 12:06:39


Datový typ určuje obor hodnot (v jakém rozsahu proměnná uchovává hodnoty), interpretaci obsahu (číslo, znak apod.) a množinu přípustných operací (například čísla lze sčítat nebo porovnávat). Mezi základní datové typy patří:     

celočíselné (v pevné řádové čárce): například int (viz kapitolu 2), reálné (v pohyblivé řádové čárce): například float (viz kapitolu 3), logické: bool (viz kapitolu 4), znakové (pro uchování jednoho znaku): char (viz kapitolu 10), odvozené datové typy (jsou odvozeny z číselných nebo znakových typů): například pole (viz kapitolu 6), ukazatel (viz kapitoly 8 a 9), struktura (viz kapitolu 12), třída (viz kapitolu 16) atd.

32

K2237_sazba.indd 32

27.11.2015 12:06:39

KAPITOLA

Celočíselné datové typy Paměť počítače ani jeho výpočetní výkon nejsou neomezené, proto používáme různé datové typy přiměřené pro konkrétní použití. Základní charakteristiky datových typů:

2

V této kapitole:  Celá čísla se znaménkem a bez znaménka  Základní vstupně/výstupní operace  Pokročilejší operace s proměnnými a proudy  Aritmetické operace s celými čísly  Zadávání číselných literálů v různých soustavách



Obor hodnot určuje omezení rozsahu hodnot uchovávaných v proměnné příslušného datového typu. Má-li být rozsah hodnot větší, musí proměnná zabírat větší prostor v paměti a také provádění operací zabírá obvykle více času.  Interpretace obsahu určuje, jakým způsobem se nahlíží na obsah proměnné. Na hardwarové úrovni je obsah proměnné reprezentován „shlukem jedniček a nul“. Obsah proměnné můžeme ale chápat jako číslo nebo znak či mnoha jinými způsoby.  Množina operací určuje, které operace lze vykonávat nad proměnnými daného datového typu, případně jak tyto operace probíhají. Například dělení dvou celých čísel je prováděno celočíselně. Kdežto dělení dvou reálných čísel je prováděno v reálné aritmetice. Sčítat můžeme proměnné číselných typů, kdežto pole sčítat nelze. Atd. Nejjednodušší skupinu datových typů představují celá čísla, proto touto skupinou začneme. Níže se dozvíme, že celočíselné proměnné mohou být bez znaménka (kladné hodnoty včetně nuly) nebo se znaménkem. Dále se seznámíme se základními vstupně/výstupními operacemi (naučíme se načíst hodnotu čísla z klávesnice do proměnné a vypsat obsah proměnné na obrazovku). Poté se seznámíme s aritmetickými operacemi poskytovanými jazykem C++.

Celá čísla se znaménkem a bez znaménka Základní rozdělení celých čísel je na čísla bez znaménka (kladné hodnoty včetně nuly) a čísla se znaménkem (kladné i záporné hodnoty včetně nuly). Pro rozlišení těchto dvou skupin používáme klíčová slova unsigned (označuje proměnnou bez znaménka) a signed (označuje proměnnou se znaménkem).

33

K2237_sazba.indd 33

27.11.2015 12:06:39


Pro deklaraci proměnné typu celé číslo používáme datový typ int. Je to zkratka anglického označení integer, která odpovídá českému pojmu celé číslo. Proměnná tohoto typu zabírá v paměti počet bajtů, který je obvykle určen typem překladače. V současnosti je obvyklé, že překladače berou základní velikost celého čísla v rozsahu 32 bitů, tedy jako 4bajtové číslo. Je-li třeba, lze původní rozsah typu int upravit buď zkrácením na polovinu rozsahu v bajtech, takový typ označujeme jako short (česky „krátký“). Případně je možné původní rozsah v bajtech rozšířit na dvojnásobek, takový typ označujeme jako long (česky „dlouhý“). Dokonce existuje ještě „širší“ typ označovaný jako long long.

Celá čísla bez znaménka Začněme nejdříve typem unsigned int, který odpovídá celému číslu bez znaménka v rozsahu 4 bajtů. Do proměnné tohoto typu lze uložit hodnoty 0 až 232 – 1. Počet odlišných čísel kódovaných ve dvojkové soustavě ve 32 bitech odpovídá 232. Vzhledem k tomu, že začínáme od nuly, je maximální hodnota vždy o jedničku nižší než 232, tedy maximální hodnota je 232 – 1. Datový typ unsigned short int má rozsah v bajtech poloviční proti předchozímu případu (tedy 2 bajty). Do proměnné tohoto typu lze uložit hodnoty 0 až 216 – 1. Datový typ unsigned

long int má obvykle rozsah shodný jako typ unsigned int.

Datový typu unsigned long long int má proti typu unsigned int rozsah v bajtech dvojnásobný (tedy 8 bajtů). Do proměnné tohoto typu lze uložit hodnoty 0 až 264 – 1. Zvláštností je pak datový typ unsigned char. Později se dozvíme (viz kapitolu 10), že se používá pro znakové proměnné. Nicméně ho lze použít i pro celá čísla a rozsah odpovídá jednomu bajtu, číselně 0 až 28 – 1. Rychlý přehled o celočíselných datových typech bez znaménka získáme z tabulky 2.1. Najdeme zde příslušný datový typ, jeho zkrácený název (nemusíme tak například zapisovat unsigned int, stačí zapsat pouze unsigned), velikost proměnné v bajtech (tedy informaci o místu, které zabere v paměti), číselný rozsah a příponu. Přípona se používá v případech, kdy je nutné zapisovat číselné hodnoty ve vyšším rozsahu, než odpovídá (znaménkovému) datovému typu int. Příponu uvádíme také v případě, že je nutné zdůraznit, jaký má být typ číselné konstanty. Tabulka 2.1. Datové typy pro celá čísla bez znaménka Datový typ

Zkrácený název

unsigned int

unsigned

unsigned long int

unsigned long

unsigned short int

unsigned short

Velikost 4 bajty

Číselný rozsah 32

0 až 2 -1

Přípona UL

(0 až 4 294 967 295) 2 bajty

0 až 216-1

není

(0 až 65 535)

34

K2237_sazba.indd 34

27.11.2015 12:06:39

Celá čísla se znaménkem a bez znaménka

Datový typ

Zkrácený název

unsigned long long int

unsigned long long

Velikost


8 bajtů

0 až 2 -1

Přípona ULL

(0 až 18 446 744 073 709 551 615) unsigned char

není

0 až 28-1

1 bajt

není

(0 až 255)

Celá čísla se znaménkem Celá čísla se znaménkem používají jeden bit pro uložení znaménka, takže rozsah čísel je pak o jeden bit užší. Záporných hodnot je stejný počet jako kladných hodnot včetně nuly. Pro 4bajtové typy signed int a signed long int je rozsah -231 až 231 - 1. Pro 2bajtový typ signed short int je rozsah -215 až 215 - 1. Pro 8bajtový typ signed long long int je rozsah -263 až 263 - 1. Pro 1bajtový typ signed char je rozsah -27 až 27 - 1. Tabulka 2.2. Datové typy pro celá čísla se znaménkem Datový typ

Zkrácený název

signed int

int

signed long int

long

signed short int

short

Velikost 4 bajty

2 bajty


31

Přípona

-2 až 2 -1

není

(-2 147 483 648 až +2 147 483 647)

L

-215 až 215-1

není

(-32 768 až +32 767) signed long long int

long long

8 bajtů

-263 až 263-1

LL

(-9 223 372 036 854 775 808 až +9 223 372 036 854 775 807) signed char

char

1 bajt

-27 až 27-1

není

(-128 až +127)

Charakteristiky celočíselných datových typů Chceme-li snadno zjistit rozsahy jednotlivých číselných typů v dané implementaci překladače, stačí použít soubor LIMITS.H. Tento soubor nalezneme v adresáři instalace vývojového prostředí. V tabulce 2.3 jsou uvedeny nejpoužívanější symboly a jejich význam (v závorce je pak uvedena hodnota, která platí pro případ překladačů, které jako základní typ uvažují 32bitové celé číslo). Podobně jsou definovány symboly LONG_MIN, LONG_MAX, ULONG_MAX, LLONG_MIN, LLONG_ MAX, ULLONG_MAX.

35

K2237_sazba.indd 35

27.11.2015 12:06:39


Tabulka 2.3. Vybrané symboly ze souboru LIMITS.H Symbol

Význam

CHAR_BIT

počet bitů pro reprezentaci proměnné typu char (8)

SCHAR_MIN

minimální hodnota proměnné typu signed char (-128)

SCHAR_MAX

maximální hodnota proměnné typu signed char (+127)

UCHAR_MAX

maximální hodnota proměnné typu unsigned char (255)

SHRT_MIN

minimální hodnota proměnné typu signed short (-32 768)

SHRT_MAX

maximální hodnota proměnné typu signed short (+32 767)

USHRT_MAX

maximální hodnota proměnné typu unsigned short (65 536)

INT_MIN

minimální hodnota proměnné typu signed int (-2 147 483 648)

INT_MAX

maximální hodnota proměnné typu signed int (+2 147 483 647)

UINT_MAX

maximální hodnota proměnné typu unsigned int (4 294 967 295)

Základní vstupně/výstupní operace Vstupně/výstupní operace, tedy načítání hodnot proměnných a jejich výpis, se v jazyce C++ provádí pomocí tzv. proudů (anglicky streams). Proudy poskytují velmi přehledný a výkonný prostředek pro vstupně/výstupní operace. Standardní (tzv. konzolové) proudy se nazývají cin (vstupní) a cout (výstupní). Pro jejich použití je třeba zapsat pokyn (použití symbolů z tzv. prostoru jmen s označením std, tím se nám zjednoduší zápisy: místo plné formy std::cin a std::cout budeme zapisovat pouze cin a cout): using namespace std;

Základní výstupní operace Výstupní proud se nazývá cout, což je zkratka od anglického označení console output (výstupní konzole). Jako výstupní konzole pracuje většinou obrazovka počítače. Hodnoty odeslané do výstupního proudu cout uvidíme tedy vypsané na obrazovce. Pro odeslání hodnoty do výstupního proudu používáme operátor <<, který se odborně označuje jako insertor (insert – vložit, vkládá hodnoty do proudu). Symbol << představuje myšlenou šipku, která říká, že hodnota je nasměrována do proudu. Operátor << se používá v této formě zápisu: výstupní_proud << výraz;

Je-li třeba odeslat do proudu (provést výpis) více výrazů, lze operátor << použít v daném příkazu opakovaně, například: výstupní_proud << výraz1 << výraz2 << výraz3;

Chceme-li vypsat text, musíme jej uvést v rámci uvozovek: výstupní_proud << “text”;

36

K2237_sazba.indd 36

27.11.2015 12:06:39

Základní vstupně/výstupní operace

Pro ukončení řádku při výpisu používáme manipulátor endl (zkratka od anglického označení end line): výstupní_proud << endl;

Po tomto krátkém výkladu můžeme již předvést výstupní operace pomocí proudu cout na krátkém příkladu. Vypíšeme na obrazovku základní vlastnosti výše popsaných datových typů int a unsigned. Pro získání informace o velikosti proměnné nebo datového typu používáme operátor sizeof (vychází z anglického označení „size of “, píše se však bez mezery). Tento operátor se používá ve formě zápisu: sizeof(datový_typ|proměnná)

Výsledkem použití operátoru sizeof je celé číslo, které určuje počet bajtů potřebných pro uložení proměnné příslušného datového typu do paměti. Nyní spustíme vývojové prostředí Dev-C++. Pomocí položky nabídky Soubor  Nový  Projekt, viz obrázek 2.1, vyvoláme dialog volby typu projektu dle obrázku 2.2.

Obrázek 2.1. Založení nového projektu

V dialogu volby typu projektu dle obrázku 2.2 se přepneme na kartu Basic a jako typ projektu zvolíme Console Application. Konzolová aplikace je typ aplikace pro operační systém Windows, která pracuje v textovém režimu (jako MS-DOS okno). Dále vybereme projekt typu C++ Projekt. V textovém poli Jméno zadáme název projektu PROG_01. Pokračujeme stiskem tlačítka Ok.

Obrázek 2.2. Volba typu projektu

37

K2237_sazba.indd 37

27.11.2015 12:06:39


Následně se zobrazí dialog dle obrázku 2.3, což je klasický dialog volby adresáře pro uložení projektu. Zvolíme příslušnou složku a pokračujeme tlačítkem Uložit.

Obrázek 2.3. Volba adresáře pro uložení souborů projektu

Obrázek 2.4. Nyní můžeme začít psát program

38

K2237_sazba.indd 38

27.11.2015 12:06:39

Základní vstupně/výstupní operace

Po těchto krocích je již vývojové prostředí připraveno na vlastní programování. Situace je zřejmá z obrázku 2.4. Vývojové prostředí samo vloží hlavičkový soubor iostream, který je potřebný pro použití proudů. Pro vložení externího zdrojového souboru se používá direktiva #include (include – zahrnout) v této formě: #include

Následně požadujeme použití jmenného prostoru std a sami požadujeme vložení hlavičkového souboru limits.h, který obsahuje informace o celočíselných datových typech. Hlavní program zapisujeme do funkce main. Program pomocí proudu cout vypíše informace o velikosti datového typu int v bajtech a minimální a maximální hodnotu proměnné typu int. Následně jsou podobně vypsány informace o datovém typu unsigned. PROG_01: #include using namespace std; #include int main(int argc, char** argv) { cout<<“velikost typu int: „<<sizeof(int)<<endl; cout<<“minimalni hodnota: „<
Výpis programu v konzoli: velikost typu int: 4 minimalni hodnota: -2147483648 maximalni hodnota: 2147483647 velikost typu unsigned: 4 minimalni hodnota: 0 maximalni hodnota: 4294967295

39

K2237_sazba.indd 39

27.11.2015 12:06:40


Základní vstupní operace Vstupní proud se nazývá cin, což je zkratka anglického označení console input (vstupní konzole). Jako vstupní konzole pracuje většinou klávesnice počítače. Hodnoty pro načtení do proměnných zadáváme tedy pomocí klávesnice. Pro načtení hodnoty ze vstupního proudu používáme operátor >>, který se odborně označuje jako extraktor (extract – vyjmout, vyjímá hodnoty z proudu). Symbol >> představuje myšlenou šipku, která říká, že hodnota je nasměrována do proměnné. Operátor >> se používá v této formě zápisu: vstupní_proud >> proměnná;

Příklad použití vstupní operace (načtení čísla z klávesnice) bude proveden níže, po vysvětlení dalších detailů.

Pokročilejší operace s proměnnými a proudy Před dalšími příklady se musíme seznámit s dalšími operacemi, které je potřebné znát při práci s proměnnými a vstupně/výstupními proudy.

Deklarace proměnné Deklarace proměnné představuje pro překladač nahlášení názvu (přesněji identifikátoru) proměnné a jejího datového typu. Překladač musí zejména kontrolovat, zda proměnná daného názvu již dříve neexistuje (název proměnné se rovněž nesmí shodovat se dříve zavedenými symboly nebo klíčovými slovy programovacího jazyka). Při zpracování programu lze používat pouze proměnné, které byly předem nahlášeny (deklarovány). Pokud je ve výrazu použit symbol, který překladač nezná, hlásí chybu. Překladač dále kontroluje, zda všechny nahlášené proměnné může uložit do paměti, nebo zda byla překročena její velikost. V případě překročení velikosti dostupné paměti hlásí chybu. Deklarace proměnné začíná uvedením datového typu a následuje název proměnné: ;

Pro volbu identifikátoru platí tato pravidla: 

je doporučeno používat písmena anglosaské abecedy (nelze používat diakritiku), případně číslice (identifikátor však nesmí začínat číslicí),  je možné používat speciální znaky (např. _), některé znaky jsou však vyhrazené pro operátory jazyka (např. +, -, *, /, # atd.),  identifikátor nesmí obsahovat mezeru ani jiné tzv. bílé znaky,  překladač rozlišuje výšku písmen (case sensitive).

40

K2237_sazba.indd 40

27.11.2015 12:06:40

Pokročilejší operace s proměnnými a proudy

Deklarace proměnné může být spojena s definicí její výchozí hodnoty, která se uvede za rovnítkem: =;

V rámci jednoho řádku lze deklarovat více proměnných daného datového typu s tím, že některé mohou mít definovánu výchozí hodnotu a jiné ne. Příklad: int pocet=10,x,y,konec=0;

Výše jsme deklarovali čtyři proměnné typu celé číslo se znaménkem. Proměnné pocet a konec mají definovány výchozí hodnoty. Proměnné x a y mají nedefinovanou („náhodnou“) výchozí hodnotu. Obvykle se deklarace proměnné bez definice výchozí hodnoty nedoporučuje, programovací jazyk C++ ji však umožňuje.

Výstupní manipulátory dec, hex, oct Výstupní proudy podporují přepnutí výpisu čísel do desítkové, šestnáctkové (hexadecimální) nebo osmičkové (oktalové) soustavy. Pro tyto případy se používají manipulátory dec, hex a oct. Připomeňme, že standardní způsob výpisu je prováděn v desítkové soustavě, takže manipulátor dec používáme obvykle jen v případě, že chceme výpis přepnout ze šestnáctkové nebo osmičkové soustavy zpět do desítkové soustavy. Níže je uveden jednoduchý příklad. Do proměnné x (je typu int) načteme z klávesnice celé číslo. Jeho hodnotu pak zobrazíme desítkově, šestnáctkově a osmičkově. PROG_02: #include using namespace std; int main(int argc, char** argv) { int x;

//deklarace proměnné

cout<<“Zadej cele cislo: „; cin>>x; //načtení hodnoty z klávesnice cout<<“desitkove: „<<dec<<x<<endl;

//desítkový výpis

cout<<“sestnactkove: „<
//šestnáctkový výpis

cout<<“osmickove: „<
//osmičkový výpis

return 0; }

Výpis programu v konzoli (zadali jsme 31): Zadej cele cislo: 31 desitkove: 31 sestnactkove: 1f osmickove: 37

41

K2237_sazba.indd 41

27.11.2015 12:06:40


Aritmetické operace s celými čísly Aritmetické operátory provádí základní matematické operace s čísly, jejich zápis je velmi podobný jako v matematických výrazech.

Základní aritmetické operátory Základní aritmetické operátory předepisují výpočet operací součtu, rozdílu, součinu, podílu (celočíselného) a zbytku po celočíselném dělení. Tyto operátory zapisujeme podobně jako v matematice, symbol operátoru je zapsán mezi dva operandy. Operátory, které mají dva operandy, označujeme odborně jako binární. Tabulka 2.4. Základní aritmetické operátory Operátor

Příklad zápisu

Význam

+

x+y

součet dvou čísel uložených v proměnných x a y

–

x–y

rozdíl dvou čísel uložených v proměnných x a y

*

x*y

součin dvou čísel uložených v proměnných x a y

/

x/y

celočíselný podíl dvou čísel uložených v proměnných x a y

%

x%y

zbytek po dělení (modulo) dvou čísel uložených v proměnných x a y

Níže uvedený příklad demonstruje výpočty s operátory dle tabulky 2.4 na dvou proměnných a = 11 a b = 5. Hodnoty obou proměnných jsou nejdříve kontrolně vypsány a následně se zobrazují výsledky získané použitím operátorů nad těmito operandy. PROG_03: #include using namespace std; int main(int argc, char** argv) { int a=11,b=5; cout<<“a=“<
42

K2237_sazba.indd 42

27.11.2015 12:06:40

Aritmetické operace s celými čísly

Výpis programu v konzoli: a=11, b=5 a+b=16 a-b=6 a*b=55 a/b=2 a%b=1

Unární aritmetické operátory Zvláštní postavení mají tzv. unární operátory. Tyto operátory pracují pouze s jedním operandem, viz tabulku 2.5. Jelikož jsou některé symboly operátorů podobné jako v předchozí tabulce 2.4, musíme někdy rozlišovat například binární – (ve významu rozdílu dvou čísel) a unární (ve významu záporného znaménka čísla). Operátory + a – označují znaménko čísla a zapisují se vždy před operand. Používání unárního + není příliš časté, unární – slouží pro změnu znaménka čísla (odpovídá násobení –1). Tabulka 2.5. Unární aritmetické operátory Operátor

Příklad zápisu

Význam

+

+x

kladné znaménko čísla

–

–y

záporné znaménko čísla (násobení –1)

++

x++ nebo ++x

x++ postinkrement, ++x preinkrement

––

x–– nebo ––x

x–– postdekrement, ––x predekrement

Operátory ++ a –– se označují jako inkrement (zvýšení o 1) a dekrement (snížení o 1). Existují dvě formy zápisu, před proměnnou a za proměnnou (viz také tabulku 2.5): 

Je-li operátor zapsán před proměnnou, má význam preinkrementu (++) resp. predekrementu (––). Předpona pre značí „před“. Hodnota proměnné je tedy nejdříve zvýšena resp. snížena a jako taková vstupuje do výrazu.  Je-li operátor zapsán za proměnnou, má význam postinkrementu (++) resp. postekrementu (––). Předpona post značí „po“. V rámci výrazu se uvažuje původní hodnota proměnné, ke zvýšení resp. snížení dochází až po určení hodnoty výrazu. V níže uvedeném programu jsou tyto operátory předvedeny na několika výpočtech: 1. Nejdříve je na proměnné x = 11 a y = -5 použit operátor unární –, takže dostáváme výsledek -11 a 5. 2. Následně je sestaven složitější výraz vysl=++x * y--. Vzhledem k zápisu si musíme uvědomit, že ++x značí preinkrement (již v rámci vyhodnocování výrazu se uvažuje „nová“ hodnota x = 12) a y–– značí postdekrement (v rámci vyhodnocování výrazu se bere „sta-

43

K2237_sazba.indd 43

27.11.2015 12:06:40


rá“ hodnota y = -5). Výsledek je tedy -60, vedlejším efektem je změna obou proměnných: x = 12, y = -6. 3. Pro lepší přehled jsou hodnoty obou proměnných nastaveny zpět: x = 11, y = -5 a je vyhodnocován výraz vysl=x++ * --y. Zde x++ značí postinkrement (uvažuje se x = 11) a ––y značí predekrement (uvažuje se y = -6). Výsledek je tedy -66, vedlejším efektem je změna obou proměnných: x = 12, y = -6. 4. Vidíme, že po vyhodnocení těchto dvou komplikovaných výrazů jsou hodnoty proměnných x a y stejné, ale výsledky výrazů se liší. PROG_04: #include using namespace std; int main(int argc, char** argv) { int x=11,y=-5,vysl; cout<<“x=“<<x<<“, y=“<
Výpis programu v konzoli: x=11, y=-5 -x=-11, -y=5 vysl=++x * y--: -60, x=12, y=-6 vysl=x++ * --y: -66, x=12, y=-6

Priorita a asociativita Priorita určuje pořadí zpracování operandů při použití různých operátorů. Změny priority docílíme pomocí závorek ( ). V tabulce 2.6 jsou uvedeny dosud probrané aritmetické operátory. Nejvyšší prioritu tedy mají unární operace. Operátory uvedené ve stejném řádku mají stejnou prioritu. Pokud se v daném výrazu použijí operátory se stejnou prioritou (a nejsou použity závorky), budou automaticky seskupeny v pořadí určeném asociativitou.

44

K2237_sazba.indd 44

27.11.2015 12:06:40

Zadávání číselných literálů v různých soustavách

Tabulka 2.6. Priorita a asociativita aritmetických operátorů Priorita

Operátory

Asociativita

1

++, ––, unární +, –



2

*, /, %



3

binární +, –



Uvažme, jak se vyhodnotí výraz: 3*5/3*8. Operátory * a / mají stejnou prioritu, o výsledku tedy rozhodne asociativita. Automatické seskupení proběhne tedy takto: ((3*5)/3)*8. Nejdříve se tedy stanoví součin 3*5, tedy 15. Následuje dělení 15/3, tedy 5. Nakonec proběhne násobení 5*8, celkový výsledek pak bude 40. Pokud použijeme závorky, může být výraz vyhodnocen jinak a vede k jinému výsledku, například: (3*5)/(3*8). Nyní bude výsledek 0 (celočíselné dělení 15/24).

Zadávání číselných literálů v různých soustavách Přímé uvedení číselné hodnoty se označuje jako literál. Jazyk C++ umožňuje zapisovat literály v desítkové, šestnáctkové a osmičkové soustavě. Desítková soustava je výchozí (platné číslice jsou 0 až 9). Pro zápis číselného literálu v šestnáctkové soustavě musíme použít „předponu“ 0x nebo 0X (platné číslice jsou 0 až 9 a dále A až F, případně místo velkých písmen použijeme malá písmena a až f). Například literál 0x10f představuje šestnáctkovou hodnotu 10F (tedy desítkovou hodnotu 271). Zápis číselného literálu v osmičkové soustavě začíná nulou (0), proto pozor! Například literály 123 a 0123 představují odlišné hodnoty. První zápis je desítkový literál 123, druhý je osmičkový literál 0123 (desítkově 83). Je-li třeba určit datový typ literálu, používají se přípony: U (unsigned), L (long), LL (long long) a ULL (unsigned long long). Pokud není přípona určena, rozumí se automaticky, že literál je zapsán dle typu int. Viz tabulky 2.1 a 2.2.

45

K2237_sazba.indd 45

27.11.2015 12:06:40

K2237_sazba.indd 46

27.11.2015 12:06:40

KAPITOLA

Datové typy pro reálná čísla V kapitole 2 jsme se seznámili s celočíselnými datovými typy. Pro uložení číselných hodnot ve velkém rozsahu obvykle nepožadujeme tak velkou přesnost, jakou nám poskytují celá čísla. Obvykle vystačíme s přesností například 6 desítkových číslic.

3

V této kapitole:  Vlastnosti datových typů pro reálná čísla  Vstupně/výstupní operace z pohledu reálných čísel  Aritmetické operace s reálnými čísly  Implicitní a explicitní typové konverze  Priorita a asociativita dosud probraných operátorů

Pro reprezentaci reálných čísel pak používáme datové typy obecně označované jako čísla v plovoucí řádové čárce (anglicky float-point). Takové číslo je reprezentováno dvěma složkami: mantisou a exponentem. Mantisa (M) je hodnota čísla, exponent (E) určuje řád. Viz tento předpis (pro desítkovou soustavu): reálné číslo = M∙10E Příklady zápisů čísel v tomto formátu: 1,602·10-19 (elementární náboj); 6,023·1023 (Avogadrova konstanta).

Vlastnosti datových typů pro reálná čísla K dispozici jsou celkem tři typy: float, double a long double, které se liší oborem hodnot. Tyto typy se také liší velikostí v bajtech a přesností, která je určena počtem platných cifer (číslic). Formát zápisu reálných literálů v desetinném tvaru se vyznačuje používáním tečky místo obvyklé desetinné čárky, například: 1.2345. Reálné literály lze také zapisovat v semilogaritmickém tvaru, například: 1.602E-19.

47

K2237_sazba.indd 47

27.11.2015 12:06:40

KAPITOLA 3 Datové typy pro reálná čísla

Tabulka 3.1. Vlastnosti datových typů pro reálná čísla Typ

Přibližný obor hodnot

float

±1,2·10–38 až ±3,4·10+38

velikost: 4 bajty, přesnost: 6 platných desítkových cifer double

±2,2·10–308 až ±1,8·10+308

velikost: 8 bajtů, přesnost: 15 platných desítkových cifer long double

±3,4·10–4932 až ±1,2·10+4932

velikost: 16 bajtů, přesnost: 18 platných desítkových cifer

Přesné charakteristiky těchto datových typů lze získat pomocí symbolů z hlavičkového souboru FLOAT.H. Níže je doplněn krátký program, který pro každý z uvedených typů vypíše postupně: velikost v bajtech, počet platných desítkových číslic, minimální a maximální hodnotu. Můžete tyto údaje porovnat s tabulkou 3.1. PROG_01: #include #include using namespace std; int main(int argc, char** argv) { cout<<“sizeof(float)=“<<sizeof(float)<<endl; cout<<“FLT_DIG=“<
48

K2237_sazba.indd 48

27.11.2015 12:06:40

Vstupně/výstupní operace z pohledu reálných čísel

Výpis programu v konzoli: sizeof(float)=4 FLT_DIG=6 FLT_MIN=1.17549e-038 FLT_MAX=3.40282e+038 sizeof(double)=8 DBL_DIG=15 DBL_MIN=2.22507e-308 DBL_MAX=1.79769e+308 sizeof(long double)=16 LDBL_DIG=18 LDBL_MIN=3.3621e-4932 LDBL_MAX=1.18973e+4932

Vstupně/výstupní operace z pohledu reálných čísel Informace ke vstupně/výstupním operacím z kapitoly 2 můžeme nyní doplnit o přehled dalších manipulátorů a rozšířit informacemi, které platí pro reálná čísla. Při výpisu hodnoty můžeme nastavit parametry, které určí, jak přesně výpis proběhne: 

šířka – určuje minimální počet znaků, které se mají vypsat. Uvažujme například výpis čísla 56 na 5 míst. V tomto případě je třeba přidat další 3 znaky, aby celková šířka výpisu byla 5 znaků. Znak, který se použije jako výplň, je obvykle mezera (je možné jej ale změnit pomocí parametru výplňový znak). Pokud uvažujeme výpis čísla 56 v šířce 0, vypíše se prostě 56 (výpis hodnoty nesmí být zkreslen).  přesnost – určuje počet číslic za desetinnou tečkou, které se zobrazí. Například výpis čísla π (3,14159265 …) při šířce 5 a přesnosti 3 vypadá takto: 3.142 (při výpisu probíhá nezbytné zaokrouhlení); platí pro formáty fixed a scientific.  výplňový znak – určuje znak, který se použije jako výplň při výpisu hodnoty ve větší šířce, jako výchozí výplňový znak je použita mezera.  zarovnávání – určuje způsob zarovnání výpisu hodnoty a místo, kam se budou vkládat výplňové znaky. Rozlišujeme (uvažujme výpis čísla -1 při šířce 5):  zarovnání doleva (left) – výpis hodnoty je zarovnán doleva, výplň se vkládá zprava: -1,  zarovnání doprava (right) – výpis hodnoty je zarovnán doprava, výplň se vkládá zleva: -1,  mezi znaménko a hodnotu (internal) – výpis znaménka je vlevo, následují výplňové znaky a nakonec vypisovaná hodnota: -1.

49

K2237_sazba.indd 49

27.11.2015 12:06:40


Přehled běžně používaných manipulátorů pro výpis uvádí tabulka 3.2. Na začátku jsou připomenuty dříve popsané manipulátory endl, dec, oct a hex. Tabulka 3.2. Přehled manipulátorů Manipulátor

Použitelnost pro čísla

Význam

endl

celá/reálná

ukončí řádek a nastaví kurzor na začátek následujícího řádku

dec

celá

přepne zobrazení celých čísel do desítkové soustavy

oct

celá

přepne zobrazení celých čísel do osmičkové soustavy

hex

celá

přepne zobrazení celých čísel do šestnáctkové soustavy

showpos

celá/reálná

zajistí zobrazení znaménka i pro nezáporná čísla (kladná čísla včetně nuly)

noshowpos

celá/reálná

left

celá/reálná

přepne na zarovnávání doleva (výplň zprava)

right

celá/reálná

přepne na zarovnávání doprava (výplň zleva)

internal

celá/reálná

přepne na vyplnění mezi znaménkem a hodnotou

fixed

reálná

přepne výpis reálných čísel do tvaru s pevnou pozicí desetinné tečky

scientific

reálná

přepne výpis reálných čísel do exponenciálního tvaru

uppercase

celá/reálná

přepne výpis čísel tak, že znaky se zobrazují jako velká písmena (týká se výpisu celých čísel v šestnáctkové soustavě a reálných čísel v exponenciálním tvaru)

nouppercase

celá/reálná

přepne výpis čísel tak, že znaky se zobrazují jako malá písmena (týká se výpisu celých čísel v šestnáctkové soustavě a reálných čísel v exponenciálním tvaru)

setw(w)

celá/reálná

nastaví šířku následujícího výpisu dle w, chybějící znaky do požadovaného počtu jsou realizovány zvolenou výplní (pokud zadání šířky nezopakujeme před každým výpisem, bude mít následující výpis opět šířku 0)

setfill(f)

celá/reálná

nastaví výplňový znak na f (znakové literáry píšeme mezi apostrofy)

setprecision(p)

reálná

nastaví výpis reálných čísel na počet desetinných míst daných p

vypne zobrazení znaménka pro kladná čísla (znaménko se zobrazuje pouze pro záporná čísla)

Poslední tři manipulátory jsou parametrické (jsou řízeny parametrem zapsaným v závorkách). Pro použití těchto manipulátorů je nutné do zdrojového textu vložit hlavičkový soubor iomanip: #include

Pro lepší pochopení připojujeme několik příkladů použití výše popsaných manipulátorů pomocí tabulky 3.3.

50

K2237_sazba.indd 50

27.11.2015 12:06:40

Aritmetické operace s reálnými čísly

Tabulka 3.3. Příklady formátování výpisu Příklad

Výpis

Vysvětlení

cout<<56;

56

normální výpis kladné hodnoty (bez znaménka +)

cout<<-56;

-56

výpis záporné hodnoty musí vždy obsahovat znaménko –

cout<<showpos<<56;

+56

výpis kladné hodnoty včetně znaménka

cout<<setw(5)<
-56

šířka 5, zarovnání doleva: po výpisu čísla se připojí 2 mezery

cout<<setw(5)<
-56

šířka 5, zarovnání doprava: před výpisem čísla se vloží 2 mezery

cout<<setw(5)<
-

56

šířka 5, zarovnání mezi: mezi znaménko a číslice se vloží 2 mezery

cout<
3.141519

výpis reálného čísla v desetinném tvaru

cout<
3.142

zobrazí se 3 číslice za desetinnou tečkou (+zaokrouhlení)

3.142e+000

výpis v exponenciálním tvaru, zobrazí se 3 číslice za desetinnou tečkou (+zaokrouhlení)

3.14200000

výpis v desetinném tvaru, 3 platné číslice za desetinnou tečkou, zbytek se doplní nulami do celkové šíře 10 znaků (zarovnání doleva)

<<3.141519265; cout<<scientific<<setprecision(3) <<3.141519265; cout<<setw(10)<
výpis v desetinném tvaru, 3 platné číslice za desetinnou tečkou, vlastní výpis předchází nuly do celkové šíře 10 znaků (zarovnání doprava)

Aritmetické operace s reálnými čísly Pro reálná čísla lze používat běžné aritmetické operátory stejné jako pro celá čísla. Jsou zde však dva drobné rozdíly: 1. Operátor % (modulo, zbytek po celočíselném dělení) nemá pro aritmetiku reálných čísel smysl, jeho použití s reálným číslem je chápáno jako chyba. 2. Operátor / (dělení) má v reálné aritmetice smysl reálného dělení, tedy například výraz 5.0/2.0 má výsledek 2,5. Přehled operátorů použitelných pro reálná čísla je uveden v tabulkách 3.4 a 3.5. V tabulce 3.4 jsou běžné binární operátory (mají levý a pravý operand), v tabulce 3.5 jsou unární operátory (mají pouze jeden operand).

51

K2237_sazba.indd 51

27.11.2015 12:06:40


Tabulka 3.4. Základní aritmetické operátory Operátor

Příklad zápisu

Význam

+

x+y

součet dvou čísel uložených v proměnných x a y

–

x–y

rozdíl dvou čísel uložených v proměnných x a y

*

x*y

součin dvou čísel uložených v proměnných x a y

/

x/y

podíl dvou čísel uložených v proměnných x a y

Tabulka 3.5. Unární aritmetické operátory Operátor

Příklad zápisu

Význam

+

+x

kladné znaménko čísla

–

–y

záporné znaménko čísla (násobení –1)

++

x++ nebo ++x

x++ postinkrement, ++x preinkrement

––

x–– nebo ––x

x–– postdekrement, ––x predekrement

Přípony pro rozlišení literálů reálných čísel Podobně jako u celých čísel jsou literály pro reálná čísla typů float, double a long double označovány příponami F, D a L. Výchozí typ literálu (pokud nepoužijeme žádnou z přípon) je float.

Implicitní a explicitní typové konverze Při práci s různými datovými typy se často nevyhneme konstrukci, kde v rámci jednoho výrazu použijeme proměnné nebo literály různých číselných typů. Vznikají pak tyto otázky: 

Jak překladač tento problém řeší? V jaké aritmetice se počítá?  Může dojít k chybnému vyhodnocení výrazu? 

Překladač může provádět dva základní typy převodů (konverzí) dat: 

Implicitní typová konverze – slovem implicitní označujeme případ, kdy k převodu dochází automaticky; překladač použije implicitní převod v případě, kdy je to nezbytně nutné.  Explicitní typová konverze – slovem explicitní označujeme případ, kdy je převod vynucen programátorem tak, že ho v programu předepíše pomocí operátoru přetypování.

Implicitní typové konverze K implicitní typové konverzi dochází v níže uvedených případech: 1. Konverze samostatných operandů: Před vyhodnocením výrazu se samostatné operandy převádějí takto:

52

K2237_sazba.indd 52

27.11.2015 12:06:40

Implicitní a explicitní typové konverze



char nebo short se konvertují na int,

nebo unsigned short se konvertují na int (pokud int může reprezentovat jejich hodnotu, tzn. nepřeteče) nebo na unsigned int (pokud se nezdařila konverze na int). 2. Binární operace: Pokud mají operandy binární operace různý typ, konvertuje se typ operandu s nižší prioritou na typ operandu s vyšší prioritou. Priorita je pevně dána (typy char a short se nejdříve konvertují na int), viz obrázek 3.1 (typ int má nejnižší prioritu): 

unsigned char

int unsigned int long unsigned long long long unsigned long long float double long double

Obrázek 3.1. Priorita pro konverzi operandů binární operace

3. Převod vynucený přiřazením: V přiřazovacích příkazech je typ na pravé straně konvertován na typ na levé straně. Pokud překladač takovou konverzi nedokáže provést, označí daný řádek programu jako chybný. Vysvětlující příklad – Uvažujeme tyto proměnné: int a; float b=3.3; short c=2;

A nyní, jak se vyhodnotí výraz: a=b*c;

Bude se postupovat v těchto krocích: 1. Použije se pravidlo pro samostatné operandy. Operand b je typu short, a proto se převede na hodnotu typu int. Operand c je typu float a převádět se nebude. 2. Operátorem * je předepsána binární operace. Operand c je typu float, a má tak vyšší prioritu. Proto se operand b dříve převedený na typ int převede ještě jednou, a to na typ float. Výsledkem operace je hodnota 6.6. 3. Nyní se výsledek výrazu přiřazuje do proměnné a, která je typu int. Použije se pravidlo pro přiřazení. Reálná hodnota 6.6 se převede na celé číslo tak, že se odsekne desetinná část (pozor: nezaokrouhluje se!). Výsledek je tedy 6 a je to hodnota typu int. „Ale já bych chtěl při konverzi z reálného čísla na celé číslo provést zaokrouhlení!“ To není nic složitého, stačí k zaokrouhlovanému číslu přičíst hodnotu 0,5: a=b*c+0.5; Promyslete, proč to tak je!

53

K2237_sazba.indd 53

27.11.2015 12:06:40

Toto je pouze náhled elektronické knihy. Zakoupení její plné verze je možné v elektronickém obchodě společnosti eReading.

David Matoušek. C++ bez předchozích znalostí

Recommend Documents